Nhiều người dù ăn rất ít nhưng cân nặng vẫn tăng đều, trong khi người khác ăn thoải mái mà vóc dáng vẫn thon gọn. Sự khác biệt này thường được giải thích qua cơ địa, gen di truyền hoặc mức độ vận động hàng ngày. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện thêm một yếu tố quan trọng ẩn sâu trong hệ tiêu hóa: thành phần của hệ vi sinh đường ruột.

Nói một cách ngắn gọn, hệ vi sinh đường ruột tác động trực tiếp đến khả năng trích xuất và hấp thu năng lượng từ thức ăn nạp vào [1], [2]. Trong đó, sự tương quan giữa hai ngành vi khuẩn chiếm ưu thế lớn nhất là Firmicutes và Bacteroidetes đóng vai trò then chốt quyết định việc bạn thuộc tuýp cơ thể dễ tích mỡ hay duy trì cân nặng ổn định [1], [3].

Hệ vi khuẩn chi phối lượng calo cơ thể hấp thu thế nào?

Đường ruột của con người là nơi cư trú của hàng nghìn tỷ vi sinh vật, đóng vai trò như một cơ quan trao đổi chất phức tạp [4]. Phần lớn các vi sinh vật này thuộc về hai ngành vi khuẩn chủ đạo là Firmicutes và Bacteroidetes [3]. Các vi khuẩn đường ruột có khả năng điều hòa sự biểu hiện của những gen liên quan đến quá trình chuyển hóa chất béo và carbohydrate trong cơ thể [5], [4].

Khi hoạt động phân giải chất dinh dưỡng diễn ra, vi khuẩn đường ruột lên men các cơ chất không tiêu hóa được để tạo ra các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) [5]. Con người thu nhận khoảng 10% tổng nguồn năng lượng hàng ngày từ các axit béo chuỗi ngắn này [5]. Các SCFA không chỉ là nguồn cung cấp năng lượng trực tiếp cho vật chủ mà còn đóng vai trò là phân tử truyền tín hiệu, tác động đến quá trình nạp năng lượng và chuyển hóa chung của cơ thể [5].

Khi trạng thái mất cân bằng vi sinh xảy ra, những vi khuẩn liên quan đến tình trạng béo phì sẽ kích thích quá trình thu hoạch calo từ khẩu phần ăn trở nên mạnh mẽ hơn mức bình thường [1], [5], [4]. Nguồn năng lượng trích xuất vượt mức này sau đó được chuyển hướng và tích tụ trực tiếp tại gan cũng như các mô mỡ dưới da [1].

Tỷ lệ Firmicutes và Bacteroidetes: Chỉ số nhạy cảm với béo phì

Rất nhiều bằng chứng khoa học cho thấy tỷ lệ tương đối giữa Firmicutes và Bacteroidetes (thường gọi tắt là tỷ lệ F/B) là một chỉ số phản ánh mức độ nhạy cảm đối với nguy cơ thừa cân, béo phì [1]. Ở những người có thể trạng khỏe mạnh và cân đối, tỷ lệ hai nhóm khuẩn này nằm ở mức cân bằng sinh lý tự nhiên [6], [3].

Ngược lại, ở người thừa cân, béo phì và người mắc đái tháo đường típ 2, hệ vi sinh vật đường ruột có sự dịch chuyển rõ rệt: số lượng vi khuẩn thuộc ngành Firmicutes tăng cao trong khi số lượng Bacteroidetes suy giảm nghiêm trọng [7], [8]. Một nghiên cứu tổng quan công bố năm 2015 đã chỉ ra rằng các cá nhân béo phì luôn ghi nhận tỷ lệ Firmicutes/Bacteroidetes cao hơn so với những người có trọng lượng bình thường [6].

Sự mất cân đối này làm thay đổi quá trình trích xuất calo [1]. Khi vi khuẩn Firmicutes áp đảo, chúng hỗ trợ cơ thể vắt kiệt từng chút năng lượng còn sót lại từ thức ăn thừa, biến những bữa ăn bình thường thành lượng calo dư thừa và kích thích phì đại tế bào mỡ [1], [3].

Bằng chứng thực nghiệm: Khả năng "lây truyền" béo phì qua vi khuẩn

Mối liên hệ giữa vi khuẩn đường ruột và sự tích trữ mỡ thừa đã được chứng minh rõ nét qua các thử nghiệm trên mô hình động vật không có vi khuẩn (chuột vô trùng). Một nghiên cứu năm 2006 đã chứng minh rằng hệ vi sinh vật của động vật béo phì sở hữu khả năng khai thác năng lượng từ khẩu phần ăn cao hơn hẳn [2]. Đáng chú ý, tính trạng chuyển hóa này hoàn toàn có thể lây truyền [2].

Khi các nhà khoa học cấy hệ vi sinh từ chuột béo sang chuột vô trùng, nhóm chuột này tích lũy tổng lượng mỡ cơ thể nhiều hơn đáng kể so với những con chuột được cấy hệ vi sinh từ chuột gầy [2]. Tương tự, nghiên cứu năm 2015 chỉ ra rằng chuột vô trùng có độ tích lũy mỡ thấp hơn chuột bình thường [7]. Khi được đưa vi khuẩn đường ruột vào cơ thể, lượng mỡ nhanh chóng bình thường hóa trở lại dù chuột không hề tăng khẩu phần ăn [7]. Lượng năng lượng đào thải qua phân của chuột vô trùng cao hơn nhiều so với chuột có hệ vi sinh đầy đủ khi ăn cùng một chế độ ăn [7].

Một nghiên cứu công bố năm 2020 trên chuột bị gây béo phì bằng chế độ ăn giàu chất béo kéo dài cho thấy sự gia tăng rõ rệt tỷ lệ Firmicutes so với Bacteroidetes đi kèm rối loạn hấp thu năng lượng [1]. Tuy nhiên, khi được bổ sung chủng vi khuẩn Lactobacillus sakei ADM14, tỷ lệ Bacteroidetes đã tăng trở lại, kéo tỷ lệ Firmicutes/Bacteroidetes giảm xuống và cải thiện tình trạng mất cân bằng năng lượng tích lũy [1].

Tỷ lệ vi khuẩn thay đổi ra sao khi giảm cân?

Tỷ lệ hệ vi sinh đường ruột không phải là một đặc điểm cố định suốt đời mà có thể biến đổi linh hoạt theo lối sống và lượng dinh dưỡng nạp vào [6], [3]. Khi người béo phì bắt đầu cắt giảm năng lượng ăn vào, tỷ lệ vi khuẩn sẽ có sự điều chỉnh theo hướng tích cực [5].

Các nghiên cứu ghi nhận rằng khi các cá nhân béo phì giảm cân thông qua chế độ ăn ít calo (dù hạn chế chất béo hay carbohydrate), lượng vi khuẩn Bacteroidetes đều tăng lên, từ đó làm hạ thấp tỷ lệ Firmicutes/Bacteroidetes [5], [7]. Sự thay đổi tương ứng này cũng được ghi nhận ở những bệnh nhân giảm cân sau phẫu thuật nối tắt dạ dày [7].

Tại ruột già, các nhà khoa học cũng nhận thấy ba chi vi khuẩn thường xuất hiện nhiều ở người béo phì gồm Bacteroides, Prevotella (thuộc ngành Bacteroidetes) và Ruminococcus (thuộc ngành Firmicutes) [5]. Việc áp dụng các biện pháp giảm cân giúp tái thiết lập lại trật tự quần thể vi sinh vật này, từ đó hỗ trợ đưa quá trình tích lũy calo trở về mức an toàn [6].

Góc nhìn đa chiều và những tranh cãi khoa học

Mặc dù có nhiều nghiên cứu ghi nhận sự thay đổi tỷ lệ Firmicutes/Bacteroidetes, giới khoa học hiện đại vẫn giữ thái độ thận trọng. Một số đánh giá tổng quan công bố năm 2016 và 2020 cho biết giả thuyết về tỷ lệ Bacteroidetes và Firmicutes đang gặp phải một số thách thức do các kết quả mâu thuẫn giữa các nghiên cứu [5], [4].

Cụ thể, một số nghiên cứu không tìm thấy sự dịch chuyển tỷ lệ Firmicutes - Bacteroidetes ở người thừa cân [7], thậm chí có nghiên cứu trên động vật béo phì còn ghi nhận tỷ lệ này không đổi hoặc giảm đi [8]. Một nghiên cứu còn báo cáo sự gia tăng của cả hai nhóm loài này ở phụ nữ thừa cân [7]. Sự khác biệt này xuất phát từ việc áp dụng các tiêu chuẩn phân loại béo phì khác nhau và các kỹ thuật giải trình tự hệ vi sinh khác nhau [7].

Do đó, các nhà khoa học nhận định rằng tác động của hệ vi sinh đường ruột lên tình trạng béo phì phức tạp hơn nhiều so với việc chỉ nhìn vào tỷ lệ giữa hai ngành vi khuẩn lớn [5], [4], [3]. Hiện tại, sự thay đổi ở cấp độ toàn ngành vi khuẩn chưa thể được xem là dấu ấn sinh học duy nhất cho bệnh béo phì [5].

Hiểu lầm thường gặp về việc "uống men vi sinh để giảm cân"

Chính vì biết vi khuẩn đường ruột ảnh hưởng đến việc hấp thu calo, nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần mua men vi sinh (probiotic) về uống là có thể gầy đi mà không cần điều chỉnh chế độ ăn uống. Đây là một quan niệm sai lầm và thiếu cơ sở thực tế.

Hệ vi sinh vật đường ruột chịu ảnh hưởng rất lớn từ bản chất chế độ ăn, tốc độ tiêu hóa thức ăn trong đường ruột và thời gian nhịn ăn gián đoạn trong ngày [3]. Thức ăn công thức và các loại đồ ăn dặm từ giai đoạn ấu thơ cũng đã bắt đầu định hình cấu trúc vi sinh vật này [8]. Nếu bạn vẫn nạp vào lượng calo dư thừa và ăn nhiều thực phẩm siêu chế biến, các vi khuẩn gây béo vẫn tiếp tục chiếm ưu thế [1], [5].

Men vi sinh hay các liệu pháp can thiệp vi sinh chỉ đóng vai trò hỗ trợ tái cân bằng [6], [4]. Một cơ thể khỏe mạnh cần sự kết hợp đồng bộ giữa chế độ ăn, việc bổ sung vi khuẩn có lợi và vận động để thay đổi môi trường đường ruột bền vững [4].

Những đối tượng cần thận trọng

Dù việc điều chỉnh hệ vi sinh mang lại nhiều tiềm năng cho chuyển hóa, một số nhóm người cần đặc biệt cẩn trọng trước khi tự ý can thiệp sâu vào đường ruột:

  • Người mắc bệnh lý chuyển hóa phức tạp hoặc đái tháo đường típ 2: Sự mất cân bằng hệ vi sinh thường đi đôi với tình trạng suy giảm hàng rào bảo vệ niêm mạc ruột, khiến vi khuẩn dễ xâm nhập vào máu và kích hoạt phản ứng viêm toàn thân [8]. Mọi can thiệp dinh dưỡng sâu cần có chỉ định chuyên môn.
  • Người đang có bệnh lý tiêu hóa mạn tính hoặc suy giảm miễn dịch: Việc tự ý sử dụng các chế phẩm men vi sinh liều cao hoặc áp dụng chế độ ăn kiêng hà khắc có thể gây rối loạn tiêu hóa nghiêm trọng.
  • Người chuẩn bị hoặc sau phẫu thuật đường tiêu hóa: Những thay đổi giải phẫu sau phẫu thuật dạ dày làm biến đổi sâu sắc môi trường sống của vi sinh vật [5], [7], do đó cần được hướng dẫn bởi chuyên gia dinh dưỡng.

Nếu bạn đang dùng thuốc điều trị hoặc có bệnh lý nền, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi thay đổi thực đơn hay dùng các chất bổ sung đường ruột.

Áp dụng thực tế để nuôi dưỡng hệ vi sinh có lợi

Để hỗ trợ hệ vi sinh đường ruột phát triển cân đối và giảm thiểu khả năng hấp thu năng lượng quá mức, bạn có thể áp dụng các bước điều chỉnh lối sống đơn giản sau:

  • Cắt giảm dần lượng calo dư thừa: Việc giảm bớt calo từ chất béo xấu hoặc carbohydrate tinh chế đã được chứng minh giúp gia tăng lượng vi khuẩn Bacteroidetes có lợi và hạ thấp tỷ lệ tích tụ mỡ [5], [7].
  • Tránh chế độ ăn giàu chất béo kéo dài: Chế độ ăn nhiều dầu mỡ động vật là thủ phạm hàng đầu khiến vi khuẩn Firmicutes sinh sôi áp đảo và gây mất cân bằng chuyển hóa [1].
  • Tăng cường chất xơ tự nhiên: Bổ sung đa dạng các loại rau củ, quả, ngũ cốc nguyên hạt để cung cấp prebiotic, tạo điều kiện cho vi khuẩn sản xuất axit béo chuỗi ngắn cân bằng, giúp truyền tín hiệu kiểm soát cảm giác no [5], [4].
  • Kết hợp thực phẩm lên men lành mạnh: Bổ sung các loại men vi sinh hoặc thực phẩm lên men tự nhiên có chứa các chủng lợi khuẩn đã được nghiên cứu như chủng Lactobacillus để cải thiện cân bằng hệ vi sinh [1], [4].

Hệ vi sinh đường ruột thực sự là một mảnh ghép quan trọng lý giải vì sao mức độ hấp thu năng lượng ở mỗi người lại có sự khác nhau [1], [2]. Thay vì tìm kiếm những giải pháp giảm cân cấp tốc, việc kiên trì xây dựng một thực đơn cân bằng và lành mạnh chính là cách hiệu quả nhất để nuôi dưỡng những vi khuẩn có lợi, từ đó giúp bạn kiểm soát cân nặng bền vững từ bên trong.